Halfgeleiderproducten kunnen worden onderverdeeld in geïntegreerde schakelingen, afzonderlijke apparaten en andere categorieën, waaronder halfgeleidervoedingsapparaten een belangrijk onderdeel zijn van afzonderlijke apparaten. Discrete apparaten verwijzen naar de basiscircuitelementen met één functie, die voornamelijk de verwerking en transformatie van elektrische energie realiseren. Discrete apparaten omvatten voornamelijk powerdiodes, vermogenstransistors, thyristors, MOSFET's, IGBT's en andere producten. Onder hen is de huidige markt meer bezorgd en het volume is relatief groot is IGBT.
"IGBT" staat voor geïsoleerde poort bipolaire transistor. IGBT module is een modulair halfgeleiderproduct dat wordt verpakt door IGBT chip en FWD (freewheeling diode chip) via een specifieke circuitbrug. De IGBT-module heeft de kenmerken van energiebesparing, handige installatie en onderhoud en stabiele warmteafvoer. Op dit moment zijn de meeste modulaire producten die op de markt worden verkocht dergelijke modulaire producten. Over het algemeen verwijst de IGBT ook naar de IGBT-module.
IGBT is het kernapparaat voor energieconversie en -transmissie, algemeen bekend als de "CPU" van elektrische apparaten. Het gebruik van IGBT voor energieconversie kan de efficiëntie en kwaliteit van het stroomverbruik verbeteren. Het heeft de kenmerken van hoge efficiëntie en energiebesparing en groene milieubescherming. Het is om het probleem van het energietekort op te lossen en koolstof te verminderen. De belangrijkste ondersteunende technologie voor emissies.
De huidige ontwikkelingsrichting is voornamelijk structurele veranderingen, evenals de verbetering van silicium wafer verwerkingstechnologie, verpakkingstechnologie, enz. De ontwikkelingstrend is het verminderen van verliezen en het verlagen van de productiekosten. Op dit moment liggen halfgeleidermaterialen op basis van silicium dicht bij hun fysieke grenzen onder hun materiaaleigenschappen. De samengestelde halfgeleidermaterialen van de derde generatie zijn snel in het industrialisatieproces terechtgekomen. De voorbereiding, het productieproces en de apparaatfysica van breedbandgap halfgeleidermaterialen vertegenwoordigd door SiC en GaN ontwikkelen zich snel.
02 Markt voor elektrische apparaten
De halfgeleidermarkt zelf is erg heet, maar stroomapparaten zijn populairder dan halfgeleiders. Gemaakt in China 2025, de kern is power devices. Als nationale strategische opkomende industrie worden ICT's veel gebruikt op het gebied van spoorvervoer, smart grid, ruimtevaart, elektrische voertuigen en nieuwe energieapparatuur.
Op het gebied van nieuwe energievoertuigen: IGBT-modules zijn goed voor bijna 10% van de kosten van elektrische voertuigen en ongeveer 20% van de kosten van laadpalen. Op het gebied van nieuwe energievoertuigen, wordt het hoofdzakelijk gebruikt in A) elektrische controlesysteem high-power GELIJKSTROOM/AC (GELIJKSTROOM/AC) om de automotor te drijven; B) auto airconditioning controlesysteem low-power DC / AC (DC / AC) omvormer, gebruik IGBT en FRD met kleinere stroom; C) De IGBT-module in de laadpaal intelligente laadpaal wordt gebruikt als schakelelement.
Smart grid veld: Toegepast op de stroomopwekking kant, gelijkrichters en omvormers in windenergie opwekking en fotovoltaïsche energieopwekking vereisen allemaal het gebruik van IGBT modules. Aan de transmissiekant vereist facts flexibele transmissietechnologie in UHV DC-transmissie een grote hoeveelheid stroomapparaten zoals IGBT's. Aan het transformatoruiteinde is IGBT een belangrijk onderdeel van de power electronic transformer (PET). Consumenten, huishoudelijke witte elektriciteit, magnetrons, LED-verlichtingsdrivers, enz. hebben allemaal een grote vraag naar GBT's.
Rail transit veld: mainstream macht elektronische apparaten voor rail transit voertuig tractie converters en verschillende hulpomvormers.
Experts schatten dat de hele IGBT-markt in 2020 ongeveer US $ 10 miljard zal bedragen, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van meer dan 15%. Buitenlandse bedrijven die IGBT-apparaten ontwikkelen, zijn voornamelijk Infineon, ABB, Mitsubishi, Ximen Kang, Toshiba en Fuji. China's markt voor halfgeleiders vertegenwoordigt meer dan 50% van de wereldmarkt, maar in de mid-to-high-end MOSFET en IGBT mainstream apparatenmarkt is 90% voornamelijk afhankelijk van invoer, die in principe wordt gemonopoliseerd door buitenlandse, Europese, Amerikaanse en Japanse bedrijven.
IGBT heeft een zeer breed spanningsbereik, van 400V tot 6500V. Daarom is het voor fabrikanten moeilijk om een markt te monopoliseren. De meeste fabrikanten kiezen hun eigen expertisegebieden.
Infineon, Mitsubishi en ABB hebben een absoluut voordeel op het gebied van industriële IGBT's met spanningsniveaus boven 1700V; ze zijn bijna gemonopoliseerd op het gebied van hoogspannings-IGBT-technologie met spanningsniveaus boven 3300V. Ximenkang, Fairchild, enz. bevinden zich in een gunstige positie op het gebied van consumenten-IGBT's met spanningsniveaus van 1700V en lager.
03 Industriële distributie en belangrijke ondernemingen
In de afgelopen jaren heeft de Chinese IGBT-industrie een complete IGBT-industriële keten van IDM-modus en gieterijmodus gevormd en is het proces van IGBT-lokalisatie versneld. Brede bandgapmaterialen vertegenwoordigd door SiC en GaN hebben het voordeel dat ze de prestatielimieten van traditionele siliciumapparaten doorbreken. , Het is zeer strategisch en toekomstgericht. De technische barrière ligt in de voorbereiding van materialen en de technologische kloof tussen binnenlandse en buitenlandse technologieën wordt voortdurend kleiner.
Vanuit het perspectief van het binnenlandse gebied is de Bohai Sea Rim Beijing en Tianjin. Beijing Yizhuang heeft de bijeenkomst van SMIC, North China Innovation, Verizon, Infineon, Chipone North, Huazhuo Jingke en andere ondernemingen gerealiseerd, waardoor de upstream en downstream van de industriële keten wordt geopend en de volledige geïntegreerde circuitindustrieketen van componenten en materialen, ontwerp, enz. wordt gevormd, verzamelt bijna honderd upstream- en downstream-ondernemingen, en er zijn ook enkele gieterijen in Tianjin. Er is alleen Xi'an in het westen, Xi'an heeft Xinpai, Aipark, Yongdian enzovoort.
De sterkste is in de provincie Jiangsu, geconcentreerd in Wuxi en Suzhou, vooral Wuxi. De Whampoa Military Academy, bekend als het geïntegreerde circuit van China, heeft al veel componenten ontwikkeld, of het nu een gieterij of een ontwerpbedrijf is, veel van hen bevinden zich in Wuxi. Shenzhen is sterker aan de toepassingskant van het energieapparaat en sommige kleine gieterijen zijn ook begonnen met het maken van stroomapparaten.
Zhuzhou CRRC Times Electric: Het enige binnenlandse bedrijf dat onafhankelijk de high-speed rail power IGBT-chip- en moduletechnologie beheerste, gericht op 1200V-6500V hoogspanningsmodules, het bouwen van een eigen halfgeleider business unit IGBT-park, met IGBT-chiplijnen en ondersteunende moduleverpakkingslijnen.
BYD: Focus op IGBT-modules van industriële kwaliteit en IGBT-modules van automotive-kwaliteit, met een marktaandeel van 18% in 2019, na Infineon. In 2020 zal de halfgeleideractiviteiten worden geïntegreerd en zal de "BYD Semiconductor Co., Ltd." worden opgericht. Het is de bedoeling dat het aandeel van de externe levering van IGBT's meer dan 50% zal bedragen. In 2020 zal het IGBT-project met een totale investering van 1 miljard yuan worden gestart in Changsha en zal een productielijn met een jaarlijkse productie van 250.000 8-inch wafers worden ontworpen.
Silan Micro: een toonaangevende binnenlandse fabrikant van IGBT-producten, voornamelijk 300-600V punch-through IGBT-proces, 1200V niet-punch-through slot gate IGBT-proces, is een van de weinige binnenlandse bedrijven die zich hebben ontwikkeld van een puur chipontwerpbedrijf tot een IDM-model (ontwerp geïntegreerd met productie) is een uitgebreid halfgeleiderproductbedrijf met zijn belangrijkste ontwikkelingsmodel. Een van de markten waarop de IGBT-producten van het bedrijf zijn gericht, is het witte stroomveld van consumentenkwaliteit.
Jilin China Micro: Integratie van IGBT ontwerp, verwerking, verpakking en testen, er zijn meerdere power semiconductor discrete apparaten en IC chip productielijnen, de top vijf binnenlandse halfgeleider power apparaten, en de eerste beursgenoteerde bedrijf op dit gebied.
Zhonghuan: De belangrijkste zaken zijn de productie en verkoop van halfgeleider discrete apparaten, monokristallijn silicium en silicium wafers. In 2015 zijn IGBT's voor consumentenelektronica massaal geproduceerd, worden hoogspannings-IGBT's nog steeds ontwikkeld en kunnen energiebesparende energieapparaten worden gebruikt in laadpalen.
Xi'an Yongdian: 1200V-6500V/75A-2400A hoogspanningsmodule, voornamelijk voor hoogspanningsvelden zoals spoordoorvoer en smart grid
Zhongke Junxin: Een Chinees-buitenlandse joint venture die zich richt op het onderzoek en de ontwikkeling van elektronische chips zoals IGBT en FRD. Het is de enige binnenlandse onderneming die de 650V-6500V volspannings-IGBT-chiptechnologie volledig beheerst voor elektromagnetische inductieverwarming, frequentieconversie huishoudelijke apparaten, inverterlasmachines, industriële omvormers, nieuwe energie en andere velden. Het is de eerste binnenlandse onderneming om de technologie van het het gebieds afgesneden technologie van de geulpoort te ontwikkelen en massaproductie te bereiken.
Jiejie Microelectronics: Op het gebied van huishoudelijke energie halfgeleiderapparaten, thyristorapparaten en chipchip IDM (geïntegreerde componentenfabrikanten, dat wil gezegd, die de hele chipindustrieketen bestrijken, waarbij chipontwerp, productie, verpakking en testen worden geïntegreerd) halfgeleiderfabrikanten. De belangrijkste zakelijke power semiconductor-apparaten waren goed voor 49,92% en power semiconductor chips waren goed voor 35,11%.
Star Semiconductor: de achtste grootste IGBT-moduleleverancier ter wereld en het enige Chinese bedrijf dat de TOP10-ranglijst ter wereld is binnengekomen. De hoofdactiviteit is het ontwerp, de ontwikkeling en de productie van op IGBT gebaseerde halfgeleiderchips en -modules, en de verkoop in de vorm van IGBT-modules. De IGBT-chip en de snelle recovery diodechip die onafhankelijk door het bedrijf zijn ontwikkeld en ontworpen, zijn een van de belangrijkste concurrentieposities van het bedrijf.
04 Beleggingstrends
Vanwege de hete IGBT-markt investeerde het Duitse Infineon Technology, dat het grootste wereldwijde aandeel heeft, 1,6 miljard euro om een nieuwe fabriek in Oostenrijk te bouwen, die naar verwachting eind 2021 in gebruik zal worden genomen. De fabriek in New York van ON Semiconductor investeert eind 2022 430 miljoen dollar. Toshiba zal ongeveer 80 miljard yen investeren om de productiecapaciteit tegen 2023 te vergroten, en Fuji Electric zal tegen 2023 ook 120 miljard yen in binnen- en buitenland investeren.
Silan Micro's 12-inch karakteristieke proces halfgeleider chip productie productielijn project is net in productie genomen, en de tweede fase van 12 miljard is onderweg. Star Semiconductor is van plan om 229 miljoen yuan te investeren om een volledig siliciumcarbidemodule industrialisatieproject in Jiaxing te bouwen. China Resources Micro is van plan om een power semiconductor packaging en testing base project te bouwen om geavanceerde halfgeleider power device packaging productielijnen uit te werken. Yangjie Technology haalde 1,5 miljard yuan op om te investeren in halfgeleiderchipverpakkingen en testprojecten. Wingtech's totale investering van 10 miljard Wuxi ODM slimme super fabriek en R&D centrum en Shanghai Lingang 12-inch automotive-grade power semiconductor geautomatiseerde wafer productiecentrum met een totale investering van 12 miljard. Daarnaast hebben bedrijven zoals Nitrogen Silicon Technology, Ugallium Technology, Zhizhan Technology, Chaoxinxing Semiconductor, Tongguang Crystal en Zhanxin Electronics allemaal financiering van verschillende grootte ontvangen.
Veel binnenlandse beursgenoteerde bedrijven hebben ook officieel aangekondigd dat ze de IGBT-markt zullen betreden en de IGBT-activiteiten zullen vergroten. Taiji-aandelen hebben bijvoorbeeld een verpakkings- en testlijn gebouwd, geïnvesteerd in Puluan Semiconductor en IGBT-chipontwerp- en gieterijgerelateerde bedrijven geïmplementeerd.